Etechnik: Gleichstromnetzwerk mit Kondensator, Strom- und Spannungsquelle

[Kingfisher OK]

Hallo zusammen,

ich hoffe, dass wir hier einige fleißige Elektrotechnik Studenten haben

Ich schreibe in 2 Wochen meine Abschlussprüfung für das 2. Semester in Etechnik und bin gerade am Üben.

Folgende Aufgabe:



Gesucht sind in allgemeiner Abhängigkeit bei Schalter auf und zu (ich habe die ersten drei recht schnell gefunden):
i(t_zu) = 0A (Kondensator vollst. geladen)
u(t_zu) = Uq



sowie
i(t_auf) = -Iq (bei gewähltem Zählpfeil)
u(t_auf) = ???


Mein Problem besteht darin, allgemein die Spannung U(t_auf) zu beschreiben.

Bereits gefunden habe ich i(t)= C * dU/dt

Ich hoffe ihr könnt mir auf die Sprünge helfen wie ich weitermachen kann.

//Nach dem Öffnen des Schalters ist der Kondensator natürlich noch voll geladen (über Spannungsquelle)

Gruß

 

[Elrey20]

Hallo,
bin nur Handwerker.
Aber ich seh keine Spannungsquelle und anliegende Spannung? Wiederstände am besten mit R1,R2.... bez. auch kann ich deine 2 Kreise mit Pfeilen nicht deuten. Bei so einem Schmierzettel wird mir schlecht deinen Prüfer,Dozenten o.ä. mit sicherheit auch!
Mfg

 

[Kingfisher OK]

Hallo,

die Spannungsquelle ist natürlich der Kreis mit Uq (U = Spannung , q = Quelle ) Zählpfeil neben der Spannungsquelle.

Die Stromquelle ist durch zwei gegenüberliegende Halbkugeln dargestellt, zwar nicht DIN Norm, aber laut Wikipedia gebräuchlich:



Der Pfeil in der Mitte der zwei Halbkugeln stellt Stromflussrichtung dar.

Widerstand Rv ist Vorwiderstand des Kondensators, der andere Widerstand hat allerdings keine Bezeichnung, das hab ich verpasst.

Wenn dir schlecht wird, lieber nicht rechnen!

Gruß

 

[florian.]

geht mir ähnlich:

Gesucht sind in allgemeiner Abhängigkeit bei Schalter auf und zu

was willst du?

 

[Kingfisher OK]

Iq noch ne Stromquelle?

Ja Iq ist noch eine Stromquelle. Solange der Schalter zu ist, treibt die Stromquelle den Strom einfach nur durch den Schalter. Kondensator ist davon unbetroffen.

Bei Öffnen des Schalters wird die Spannung der Spannungsquelle über den nichtbezeichneten Widerstand R1 auf der linken Seite abfallen, der Strom der Gleichstromquelle durch Rv und C fließen.

Beschrieben werden soll die Spannung U(t) in allgemeiner Abhängigkeit von C (Kondensator geladen), Rv und der Zeit.


Und genau hier liegt mein Problem, wie kann ich die Spannung über dem Kondensator in Abh. von t berechnen?

Gruß

 

[PhreakShow]

So wie du den Spannungspfeil bei der Stromquelle gezeichnet hast, fällt die doch eh beim Öffnen des Schalters raus weil der Strom nicht durch die Diode fließen kann. Dann legst du dir rechts eine Masche rein und stellst die Summe auf, die Null sein muss. Anschließen ersetzt du die irgendwas(t) Größen durch die allgemein gültigen Formeln für die Spannung am Kondensator und hast deine DGL.

 

[florian.]

ohne mich jetzt genauer rein zu denken würd ichs mal schlicht mit Tau Probieren
Tau = R*C
5T = Kondensator voll

 

[Kingfisher OK]

beim Öffnen des Schalters raus weil der Strom nicht durch die Diode fließen kann

Das ist keine Diode.. Das ist ein Pfeil in der Mitte der die Stromrichtung angibt.
Der Pfeil links daneben ist die Spannung über der Stromquelle die man erst später braucht.

 

[PhreakShow]

Also ein Kondensator an einer idealen Stromquelle. Dh der Strom ist permanent konstant, völlig egal dass da ein Kondensator liegt. Dh es fließt permanent Ladung (I * t) in den Kondensator. C = Q / U = I * t / U.

Da noch entsprechend die Spannung der Quelle reinrechnen in der Masche, und gut is.

 

[Elrey20]

Wenn ich jetzt so lese .... was haben die uns in der Meisterschule nur gelernt?

 

[florian.]

Elray, natürlich nicht.
das eine mal ist die Spannung konstant, das andere mal der Strom, daher der Name.

Phreakshow hat natürlich recht, Tau hat hier nix verloren, ist ja konstantstrom.

 

[Kingfisher OK]

Ah Phreakshow, danke!
Hab vergessen dass für den Strom ja der Vorwiderstand egal ist. Konstanter Strom in den Kondensator resultiert auch ein linearer Spannungsanstieg.

Danke dir soweit =)

 

[PhreakShow]

Deine Pfeile sind dennoch komisch. An Quellen sind Spannungs- und Strompfeil doch immer gleichsinnig, Erzeugerzählpfeilsystem *kopfkratz*.

Egal, is ja eh nur der obere Pfad.

 

[Elrey20]

Dann kann ich euch sagen das dein 2. Semester Elektrotechn. definitiv über dem KFZ Meister steht.

Alles soweit verstanden aber das mit einer konstant Stromquelle war mir Neu.

Eben doch nur Handwerk
Mfg

 

[Kingfisher OK]

@Phreakshow,

das ist mir jedoch wieder neu:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Erzeugerzählpfeil.svg

Bei Erzeugern Strom und Spannung gegenläufig, bei Verbrauchern gleichsinnig...

Gruß

EDIT.:

Die Pfeile sind richtig an der Stromquelle, die ist nur falschrum eingezeignet ;D

 

[PhreakShow]

Ja, nicht gleichsinnig beim erzeuger. Richtig gedacht, falsch geschrieben